Ringrajasõbrad: 14 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Kas olete kunagi mõelnud, kuidas elekter töötab? Nii nagu veresooned kannavad verd kogu kehas, kannavad vooluahela juhtmed elektrivoolu läbi elektroonilise süsteemi erinevate osade.

Mis on vooluring? Ahel on tee, mis liigutab elektrivoolu. Seda elektrit kasutatakse tulede ja muude elektrooniliste seadmete toiteks, mida me igapäevaselt naudime.

See tund õpetab õpilastele elektroonilise vooluahela toimimise põhitõdesid ja nelja lihtsa elektroonilise komponendi funktsionaalsust. Kondensaator, takisti, lüliti ja diood. Nad õpivad ka komponentide skemaatilisi sümboleid.

SC.5. P.11.1

Uurige ja illustreerige asjaolu, et elektrivool vajab suletud ahelat (täielik tsükkel).

Tarvikud

1 LED -

www.amazon.com/gp/product/B071GQMLBX/ref=p…

1 KAPASITAATORAALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

www.digikey.com/product-detail/en/panason…

2 TAKIST 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9-voldist akut- 1 saab kasutada kuni 10 õpilase rühmas

Samm: tarbekaupade kogumine

1 LED -

1 KAPACAATORI ALUM 470UF 20% 16V RADIAL -

2 TAKIST 6.8K OHM 1/4W 5% AXIAL -

9-voldist akut- 1 saab kasutada kuni 10 õpilase rühmas

2. samm: takisti mõistmine

Takisti

Vooluahela komponentide ja sümbolite kõige põhilisem! Takisti "peab vastu" elektronide voolule. Võite takisti kujutada erineva suurusega torudena, mida suurem on toru, seda lihtsam on vesi voolata, seda väiksem on toru, seda raskem see on. Kui ostate piimakokteili ja saate suure paksu kõrre ning joote piimakokteili, on see lihtne, kuid kui joote sama piimakokteili, kasutades väikest õlge nagu kohvisegisti, on see väga raske. Samuti saate piimakokteili paastuda, kasutades suuremat kõrre kui väiksem. Meie vooluahela takisti suurus piirab seda, kui kiiresti kondensaator oma laengu tühjendab. See kaitseb ka meie LED -i liigse voolu ja kahjustuste eest. Me arutame seda hiljem.

Takistust mõõdetakse oomides, mida kõrgem on väärtus, seda suurem on vastupidavus elektronide voolule. Niisiis, mida suurem on takistus, seda väiksem on meie piimakokteili näites põhk.

Skeemil olevad takistid on tavaliselt tähistatud mõne siksakilise joonega, mille kaks klemmi ulatuvad väljapoole. Skeemid, mis kasutavad rahvusvahelisi sümboleid, võivad selle asemel kasutada joonistuste asemel funktsioonideta ristkülikut.

Samm: Kondensaatori mõistmine

Kondensaator

Mahtuvus on komponendi võime salvestada elektrilaengut. Võite seda mõelda kui „suutlikkust” laengu salvestamiseks. Kondensaatorist võib mõelda kui ämbrist vett. Saate selle ämbri veega täita ja see hoiab seda seni, kuni ämbris pole lekkeid ega auke. Kondensaatori suurus on samaväärne ämbri suurusega, mida suurem on ämber, seda rohkem laengut/vett see mahutab. Farad on kondensaatorite laengu salvestamise võime mõõtmine, mida suurem number, seda rohkem laengut/energiat see suudab salvestada. Selles projektis kasutame 470 mikrofaradi kondensaatorit. Tavaliselt kasutatakse kahte kondensaatori sümbolit. Üks sümbol tähistab polariseeritud (tavaliselt elektrolüütilist või tantaalset) kondensaatorit ja teine tähistab mittepolariseeritud korke. Igal juhul on kaks klemmi, mis jooksevad risti plaatidesse. Ühe kumera plaadiga sümbol näitab, et kondensaator on polariseeritud. Kaarjas plaat tähistab kondensaatori katoodi, mis peaks olema madalamal pingel kui positiivne anoodtihvt. Polariseeritud kondensaatori sümboli positiivsele tihvtile võib lisada ka plussmärgi.- Lisateave

Samm: tuvastage positiivsed küljed

Aeg oma ringisõber luua!

Tuvastage pikem kondensaatori jalg- see on positiivne! Kondensaator tähistab ka negatiivset külge, mille küljel on triip ja sümbol -. Takisti kasutamine- keerake tagaosa ümber positiivse jala ja ülespoole- Painutage kondensaatori jalg allosas seisma-

5. samm: dioodi/LED -i mõistmine - valgusdiood

Diood

Diood on pooljuhtkomponent, mis võimaldab elektronide liikumist ainult ühes suunas. Selle skemaatiline sümbol näeb välja nagu nool, mis näitab elektri voolu suunda. Sellel on ka vertikaalne joon noole otsas, mis tähistab voolu blokeerimist vastupidises suunas. Selles vooluringis kasutatav LED kiirgab voolu voolamisel valgust ja seda nimetatakse valgusdioodiks. Dioodid on polariseeritud, nii et sellel on positiivne (anood) ja negatiivne (katood) pool ning see nõuab midagi, et teha kindlaks, mis on kumb. Enamikul dioodidel on pikem jalg, mis annab teile teada, mis on positiivne külg. Valgusdiood talub ainult väikest voolu ja võib akuga ühendamisel kahjustuda. Voolu mõõdetakse amprites, mis tähistab elektronide voogu. Tüüpilised dioodid saavad ohutult hakkama umbes 10-20 milliampi vooluga. Meie vooluahela takistid vähendavad voolu ja kaitsevad dioodi kahjustuste eest. Mõelge sellele, nagu prooviksite tuletõrjevoolikust vett juua. Su kõht lõhkeks! Takistid muudavad selle pigem aiavoolikust joomiseks.

Samm 6: 2 positiivset lahendust

Tuvastage pikem LED-jalg- see on ka positiivne!

Eelmise takistitraadi kasutamine- positiivse LED-juhtmega ühendamiseks keerake- Takisti on 2 positiivse juhtme pistik/ ja energiavoog kondensaatori ja LED-i vahel.

7. samm: venitage kodus

Teise takistitraadi kasutamine-

Keerake ümber lühikese LED -juhtme allapoole.

Takisti tähistab vooluahelas teatud takistust. Resistentsus on näitaja selle kohta, kuidas elektrivoolu voolule vastu pannakse või sellele vastu pannakse.

8. samm: tehke silmus

Silmuse tegemiseks painutage takisti juhtme põhja.

Silmus on teie lüliti!

Lüliti on komponent, mis kontrollib elektriahela avatust või suletust. Need võimaldavad kontrollida vooluahela voolu.

9. samm: laadige need üles

Teie sõber on süüdistuseks valmis.

Ühendage positiivsed jalad positiivse küljega/ ja negatiivsed jalad 9 -voldise aku negatiivse küljega.

Hoia 2-5 sekundit!

Kui aku on ühendatud jadatakistuse ja kondensaatoriga, on algvool suur, kuna aku kannab laengut kondensaatori ühelt plaadilt teisele.

10. samm: lüliti mõistmine

Lüliti

Lüliti on komponent, mis kontrollib elektrivoolu. Põhilülitil on 2 asendit avatud ja suletud. Kui lüliti on "avatud", tähendab see, et elekter ei saa sellest läbi voolata ja see on kujutatud ülaltoodud pildil. See näitab, et kaks juhtmest pole ühendatud. Kui lüliti on "suletud", tekitab see "lühise", mida saab kujutada nii, et lüliti väravaosa on suletud, näidates kahte ühendatud juhet ja seejärel võib elekter voolata ühelt küljelt teisele. Meie vooluahela lüliti on meie ringisõbra käsi, millel on silmus ja mida saab tema jalaga puudutada. Kui lüliti on suletud, voolab energia laetud kondensaatorist läbi esimese takisti, läbi LED -i ja seejärel läbi teise takisti ning lõpeb lõpuks kondensaatori negatiivse poolega. Ahel on täielik, kui vool võib voolata kõrgeimast pingest madalaima pingeni läbi meie komponentide ahela. Pinget mõõdetakse voltides ja see kujutab vooluahela elektrilist potentsiaali või "elektrilist rõhku". Meie puhul laadime oma kondensaatorit 9 voltini. Lüliti sulgemisel langeb pinge aeglaselt, kuna kondensaator tühjendab end takistite ja LED -i kaudu. Pinge langedes särab LED vähem eredalt, kuni lõpuks on pinge LED -i süttimiseks liiga madal ja teie kondensaator tühjeneb. Puudutades kondensaatorit 9 V akuga, täidate selle uuesti 9 V -ni.

11. samm: Simon ütleb: "Puuduta oma jalga!"

Kasutage silmusega kätt, et puudutada negatiivset jalga-

Kui teie sõber süttib- teate, et ta on laetud ja teie ring on korras!

12. samm: mängimiseks valmis

Teie sõpra saab laadida nii palju kordi kui vaja!

Elektriahel on tee või liin, mille kaudu voolab elektrivool. Tee võib olla suletud (mõlemast otsast ühendatud), muutes selle silmuseks. Suletud ahel võimaldab elektrivoolu voolu. See võib olla ka avatud ahel, kus elektronide vool katkeb, kuna tee on katki. Avatud vooluring ei võimalda elektrivoolu voolata.

13. samm: sõprade leidmine

Saate oma sõpra kasutada teiste sõpradega ühenduse loomiseks! Jälgige energiavoogu!

14. samm: lõbu taga olev teadus

See tund õpetab õpilastele elektroonilise vooluahela toimimise põhitõdesid ja nelja lihtsa elektroonilise komponendi funktsionaalsust. Kondensaator, takisti, lüliti ja diood (tegelikult LED-valgusdiood).

Õpilased lõid lihtsa elektroonilise vooluahela, keerates komponendi juhtmed (juhtmed) õiges järjekorras kokku. Ringraja meenutas väikest robotimeest, kui see oli kokku pandud LED -ga pea jaoks. Kondensaatorit laeti, puudutades seda 9-voldise akuga, kondensaator hoidis seda laetuna, kuni lüliti (takisti juhe, mis ei ole ühendatud, on lüliti) suletakse ja LED süttib kuni kondensaatori tühjenemiseni.

Teadus on lõbus!

Head loomist!